NTNU 1)1 Ikpartment of Neuroscience EKSAMEN NEVR2030 Komprimert introduksjon til nevrovitenskap 15. desember 2010, kl. 09:00-13:00. ECTS credits: 7.5 Antall ark (inkludert framside): 13 Tillatte hjelpemidler: ordbok Sensurfrist: 10. januar 2011 Sensuren kunngjøres på internet: htt ://studweb.ntnu.no
15. desember 2010 soremål Eksamen i NEVR2030 Du vil få to ulike typer oppgaver. KORTSVARSSPØRSMAL og SANT eller USANT. Hvert kortsvarsspørsrnå1 krever kun et kort svar og etter hvert sporsmal er det oppgitt hvor mange poeng riktig svar gn. Enkle sporsmål gir 1 poeng og et høyere antall poeng indikerer at et mer komplekst ogieller utfyllende svar kreves. Riktig svar på sant eller usant gir alltid 1 poeng. Det riktige alternativet skal angis tydelig ved å skrive enten Sant eller Usant på svararket. Ikke legg til noe til svaret, da det kan påvirke poengsummen din. Hele eksamen består av 44 oppgaver (60 poeng) på 4 sider (inkludert denne forsiden). Du vil få 4 timer til å fullføre eksamen. Bruk av ordbøker og andre hjelpemidler. Det er tillatt med EN ordbok som oversetter vanlig språk fra ditt morsmål til engelsk, feks. fransk-engelsk, tysk-engelsk etc. INGEN SPESIALISERTE ORDBØKER ER TILLATT, slik som engelsk-engelsk-ordboker som oppgir definisjoner, eller medisinske ordbøker av noe slag. Det er ikke tillatt med ordbok for de som har engelsk og norsk som rnorsmål. Page 1 of 4
KORTSVARSSPORSMÅL I. Hva er den funksjonelle forskjellen på ytre og indre håreeller? (1) Hva mener vi med at horselens nevrale system er "tonotopisk organisert"? (1) Hva er de tre viktigste sensoriske systemene for balansekontroll? (2) Hvilken del av sentralnervesystemet er karakteristisk påvirket ved Parkinsons sykdom? (r) Hvilken rolle har lillehjernen (cerebellum) ved kontroll av bevegelser? (2) Beskriv kort den funksjonelle forskjellen mellom den anteromediale (ventrale) og latera1e kortikospinale trakt. (2) Hva heter den hjemenerven som sender informasjon om bem ng fra ansiktet til sentralnervesystemet? (1) Hva heter de tre hjemenervene som er relevante for øyebevegelser? (2) Navngi tre modulatoriske systemer og deres opprinnelse i hjernen. (2) Beskriv kort den funksjonelle relevansen til muskelspolen. (2) Det er tre typer lyssensitive elementer i netthinnen (retina). Beskriv kort deres viktigste funksjonelle og organisatoriske forskjeller. (2) Beskriv banene som sender informasjon om temperatur fra hånden til primær somatosensorisk cortex. (3) Hvorfor beveger et aksjonspotensiale seg normalt bare i en retning som er bort fra soma? (1) Hvilken konduktans er ansvarlig for å gjenopprette" nevronet etter det har avfyrt et akjsonspotensiale? (1) Beskriv hovedmekanismene som er ansvarlige for hvilemembranpotensialet (ea. - 65mV) i nevroner. (2) Gi en kort beskrivelse av de tre ulike nivåene i Marrs komputasjonelle kognisjonsteori. (3) Hva er (mental) representasjon? (2) Hva heter den kjernen i thalamus som mottar afferente projeksjoner fra den gustatoriske delen av nueleus tractus solitari? (1) Smakssysternet kan detektere fem perseptuelt distinkte kategorier av smaksstoffer. Oppgi navnet på smaken av glutamat og andre aminosyrer. (1) Page 2 of 4
Nevn alle vesiklene på 5-vesikkel-stadiet av utvikling. (2) Nevralroret består av tre lag. Hvilket lag resulterer i grå substans, og hv Iket i hvit substans? (1) Forklar transduksjonsmekanismen i sensoriske luktenevroner, dvs, hvordan nevronene kan omforme kjemisk ettergitil elektriske signaler. (3) Hva heter den primære thalamuskjernen som formidler horselsinfonnasjon t I cortex? (1) Hva heter thalamuskjemen som definerer prefrontal cortex? (1) Totalt 40 poeng SANT/USANT Hvis du mister en finger tar de andre fingrene over det området i somatosensorisk cortex som representerer den fingeren. Sant/usant Premotorisk cortex er nødvendig for å planlegge bevegelser. Sant/usant Lillehjernen har en viktig ro1le ved motorisk læring. Sant/usant Papillae circumvallate befinner seg på den bakerste delen av tungen. Sant/usant Den G-protein-koblede reseptoren gustducin finnes bare i smakseeller som detekterer salte og sote stoffer. Sant/usant Notokorden inneholder signalet som induserer folding av nevralroret. Sant/usant I 6-lags cortex er nevronene i lag 2 de eldste nevronene (ytterst i migrasjon). Sant/usant De sensoriske luktenevroner projiserer direkte til hjernen. Santlusant Det vomeronasale system prosesserer i hovedsak luktinformasjon om mat. Sant/usant Muskelspindelen består kun av nervevev. Sant/usant Den viktigste cirkadianske klokken i hjernen er lokalisert i retikulærsubstansen i mesencephalon. Sant/usant Colliculus superior er relevant for vestibulo-okulære rellekser. Sant/usant Sensoriske nevroner i de dorsale rotgangliene er nevroner som migrerte ut av det dorsale hornet av ryggmargen under utvikling. Sant/usant Farge oppfattes i primær visuell cortex. Sant/usant Page 3 of 4
Ansiktsmusklene på venstre side er innervert av nevroner i den høyre facialis-kjenten. Sant/usant Depolariseringsfasen av et aksjonspotensiale er karakterisert ved åpning av NaLkana1er i membranen. Sant/usant Acetylcholin er en nevrotransmitter. Sant/usant 18 Membranen til et presynaptisk element av en kjemisk synapse inneholder reseptormolekyler. Sant/usant De to indre halsarteriene (arteria carotis interna) er hovedblodtilførselen til forhjernen. Sant/usant Energi er nødvendig for å opprettholde hv lemembranpotensialet. Sant/usant Totalt 20 poeng Page 4 of 4
NYNORSK 15. desember 2010 Eksamen i NEVR2030 Du vil få to ulike typar oppgåver. KORTSVARSSPØRSMÅL og SANT ellcr USANT. Kvart kortsvarsspørsmål krev berre eit kort svar. Etter kvart sporsmål er det oppgjeve kor mange poeng riktig svar gjev. Enkle sporsmål gjev 1 poeng og elt hogare poengtal Indikerer at ein krev eit meir komplekst ogieller utfyllende svar. Riktig svar på sant eller usant gjev alltid 1 poeng. Det riktige alternativet skal markerast tydeleg ved å skrive anten Sant eller Usant på svararket. Ikke legg noko til svaret, da dette kan ha innverknad på poentisummen din. Ileile eksamen består av 44 oppgaver (60 poeng) på 4 sider (inkludert denne framsida). Du vil få 4 timar til å fullføre eksamen. Bruk av ordboker og andre hjelpemidler. Det er tillete med EI ordbok som oversett vanlig språk frå morsmålet ditt til engelsk, til domes fransk-engelsk, tysk-engelsk eller liknande. INGEN SPESIALISERTE ORDBOKER ER TILLETE, slik som engelsk-engelsk-ordbøker som gjev definisjonar, eller medisinske ordbøker av noko slag. Det er ikkje tillete med ordbok for de som har engelsk og norsk som morsmål. Page 1 of 4
KORTSVARSSPØRSMÅL L Kva er den funksjonelle skilnaden på ytre og indre hårceller? (1) Kva meiner vi med at høyrsla si nevrate system er "tonotopisk organisert"? (1) Kva er dei tre viktigaste sensoriske systema for balansekontroll? (2) Kva for ein del av sentralnervesystemet er karakteristisk påverka ved Parkinsons sjukdom? (1) Kva for rolle har lillehjernen (cerebellum) ved kontroll av bevegelsar? (2) Beskriv kort den funksjonelle skilnaden mellom den anteromediale (ventrale) og laterale kortikospinale trakt. (2) Kva heiter den hjernenerven som sender infonnasjon om berøring frå ansiktet til sentralnervesystemet? (1) Kva heiter dei tre hjernenervane som er relevante for augnebevegelsar? (2) Namngi tre modulatoriske system og deira opphav i hjernen. (2) Beskriv kort den funksjonelle relevansen til muskelspolen. (2) Det er tre typar lyssensitive element i netthinna (retina). Beskriv kort deira viktigaste funksjonelle og organisatoriske forskjellar. (2) Beskriv banene som sender informasjon om temperatur frå handa til primær somatosensorisk cortex. (3) Korfor beveger eit aksjonspotensiale seg nonnalt berre i ein retning som er bort frå sorna? (1) Kva for ein konduktans er ansvarlig for å "gjenopprette nevronet etter det har avfyrt eit akjsonspotensiale? (1) Beskriv hovudmekanismane som er ansvarlege for kvilemembranpotensialet (ca. - 6.5mV) i nevroner. (2) Gi ein kort beskriving av die tre ulike nivåa i Mans komputasjonelle kognisjonsteori. (3) Kva er (mental) representasjon? (2) Kva heter den kjernen i thalamus som mottar afferente projeksjoner frå den gustatoriske delen av nucleus tractus solitari? (1) Smakssystemet kan detektere fem perseptuelt distinkte kategoriar av smaksstoff Oppgi namnet på smaken av glutamat og andre aminosyrer. (1) Namngi alle vesiklene på 5-vesikkel-stadiet av utvikling. (2) Page 2 of 4
Nevralrøret består av tre lag. Kva for eit lag resulterer i grå substans, og kva for eit i kvit substans? (1) Forklar transduksjonsmekanismen i sensortske luktenevroner, dvs. korleis nevronene kan omforme kjemisk energi til elektriske signaler. (3) Kva heter den primære thalamuskjernen som formidlar hørselsinfonnasjon til cortex? (1) Kva heter thalamuskjernen som definerer prefrontal cortex? (I) Totalt 40 poeng SANTIUSANT Viss du mister ein finger tar dei andre fingrane over det området i somatosensorisk cortex som representerer den fingeren. Sant/usant Prernotorisk eortex er nødvendig for å planlegge bevegelsar. Sant/usant Lillehjernen har ein viktig rolle ved rnotorisk læring. Sant/usant Papillae circumvallate befinner seg på den hakerste delen av tungen. Sant/usant Den 0-protein-koblede reseptoren gustducin finnes berre i smakseeller som detekterer sahe og søte stoff. Sant/usant Notokorden inneheld signalet som induserer folding av nevralrøret. Sant/usant I 6-lags cortex er nevronene i lag 2 dei eldste nevronene (ytst i migrasjon). Sant/usant Dei sensoriske luktenevroner projiserer direkte til hjernen. Sant/usant Det vorneronasale system prosesserer i hovudsak luktinformasjon om mat. Sant/usant Muskelspindelen består kun av nervevev. Sant/usant Den viktigaste cirkadianske klokken i hjernen er lokal sert i retikulærsubstansen i meseneephalon. Sant/usant Colliculus superior er relevant for vestibulo-okulære refieksar. Sant/usant Sensoriske nevroner i dei dorsale rotgangliene cr nevroner som migrerte ut av det dorsale hornet av ryggmergen under utvikling. Sant/usant Farge oppfattast i printær visuell cortex. Sant/usant Ansiktsmusklene på venstre side er innervert av nevroner i den høyre facialis-kjernen. Sant/usant Page 3 of 4
Depolariseringsfasen av et aksjonspotensiale er karakterisert ved opning av Na4-kanalar i mernbranen. Sant/usant Acetylcholin er ein nevrotransmitter. Sant/usant Membranen til eit presynaptisk element av ein kjemisk synapse inneheld reseptormolekyler. Sant/usant Dei to indre halsarteriene (arteria carotis interna) er hovud blodtilførselen til forhjernen. Sant/usant Energi er nødvendig for å oppretthalde kvilemernbranpotensialet. Sant/usant Totalt 20 poeng Page 4 of 4
ENGLISH Date 15 December 2010 Examination NEVR2030 There are two types of questions. SHORT ANSWER QUESTIONS and TRUE or FALSE questions. Each short answer question requires only a short answer and behind each question is indicated how many points you will get in case of a correct answer. Simple questions will yield 1 point and a higher number of points indicate that a more complex and/or elaborate answer is rcquired. True or false questions always score 1 point. You are required to clearly indicate the right answer by writing either True or False on your answer document. Do not add to the answer in any way, because that may influence the mark you will get. The exam comprises a total of 44 questions (60 points) on 4 pages (including this cover page). You have 4 hours to complete the exam. Use of dietionaries and other tools of assistance. You are allowed ONE dictionary that translates standard language from your mother tongue to English, i.e. French-English, German-English etc. NO SPECIALIZED DICTIONARIES WILL BE ALLOWED, such as English-English dictionaries that provide definitions, or medical dictionaries of any description. Native English or Norwegian speakers are not allowed any dictionary. Page 1 of 4
SHORT ANSWER QUESTIONS What is the functional difference between outer and inner hair cells? (1) The auditory neural system is "tonotopical organized". What does this mean? (1) What are the three most important sensory systems for balance control? (2) Which part of the central neryous system is characteristically affected in Parkinson's disease? (1) Which role has the cerebellum in controlling movernents? (2) Describe briefly the functional difference between the anteromedial (ventrap and lateral corticospinal tracts. (2) What is the name of the cranial nerve that carries touch information frorn the face into the central neryous system? (1) What are the names of the three cranial nerves relevant for eye movement? (2) Give the name and origin in the brain of three modulatory systems. (2) 10. Describe briefly the functional relevance of the muscle spindle. (2) 1. There are three light sensitive elements in the retina. Briefly describe their main functional and organizational differenees. (2) Deseribe the pathways that mediate temperature information from the hand to the primary somatosensory cortex. (3) Why does an axon potential normally travel only in one direction that is away from the soma? (1) 14 What conductance is responsible for resetting the neuron after firing an action potential? (1) Describe the main mechanisms that are responsible for the resting membrane potential (ca. 65 my) in neurons. (2) Give a short description of the three different levels of Marr's computational theory of cognition. (3) 17 What is (mental) representation? (2) 18 What is the name of the thalamic nucleus that receives afferent projections from the gustatory portion of the nucleus of the solitary tract? (1) Page 2 of 4
The taste system detects five perceptually distinct categories of tastants. Provide the name of the taste of glutamate and other amino acids. (1) Name each of the brain vesicles at the 5 vesicle stage of development. (2) The neural tube is cornprised of three layers. Which layer results in grey matter, and which results in white matter? (1) Explain the transduction nnechanism of the olfactory sensory neurons, i.e. how the neurons transform ettemical energy to electrie signals. (3) 23 What is the name of the prirnary thalamic nucleus that conveys auditory information to the cortex? (1) 24. What is the name of the thalamic nucleus that defines the prefrontal cortex? (1) Total 40 points TRUE/FALSE QUESTIONS 1f you lose a finger, the other fingers take over the space in the somatosensory cortex representing that finger. True/false Pre-motor cortex is necessary to plan movements. True/false The cerebellum plays an important role in motor learning. True/false The circumvallate papillae are situated at the most posterior portion of the tongue. True/false The G-protein coupled receptor gustducin is found only in taste cdls that detect salt and sour substances. True/false The notochord contains the signal to induce the folding of the neural tube. True/false In the 6 layered cortex, neurons in layer 2 are the oldest neurons (outside in migration). True/false The olfactory sensory neuvons project divectly to the brain. True/false The vomeronasal system is mainly devoted to processing odor information about food. Truc/false Page 3 of 4
The muscle spindle is solely composed of nerve tissue. True/false The major cireadian clock in the brain is localized in the reticular formation of the rnesencephalon. True/false The superior colliculus is relevant for vestibulo-ocular reflexes. True/false Sensory neurons in the dorsal root ganglia are neurons that rnigrated out of the dorsal horn of the spinal cord during development. True/false Color is perceived in the primary visual cortex. True/false The facial muscles on the left side are innervated by neurons in the right facial nucleus. True/false The depolarization phase of an action potential is characterized by the open ng of Nla+ channels in the rnembrane. True/false 17 Acetyleholine is a neurotransmitter. True/filse The rnernbrane of a presynaptic elernent of a chemical synapse does contain receptor molecules. True/false The two intemal carotid arteries are the main blood supply of the forebrain. True/false Energy is needed to rnaintain the resting membrane potential. True/false Total 20 points Page 4 of 4